一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪及其使用方法与流程

1.本发明涉及电缆燃烧试验技术领域，具体为一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪及其使用方法。


背景技术：

2.阻燃电线电缆或光缆产品广泛应用在各类建设工程中,其特点是敷设量大,敷设密度高,对防止火灾的发生和火焰蔓延,减少火灾损失,保证各类人员的安全撤离具有重要意义。gb/t 18380旨在确立针对不同阻燃电线电缆或光缆产品在不同安装敷设条件下阻燃性能的试验方法。
3.目前没有关于单根绝缘电线电缆垂直蔓延试验试件在试验过程中发生明显移动的有效技术保证措施，试件在试验过程中可能会发生明显移动，从而导致单根电线电缆产品在垂直安装条件下阻燃性能的试验结果无效。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪，包括用于承托的底板，所述底板的上表面中部设置有作为线缆拉直支点的支架，所述支架的上表面设置有用于线缆拉拽的拉直组件，所述支架的一侧设置有用于线缆连接的衔接组件，所述拉直组件与衔接组件之间通过测力组件相连接；
6.将衔接组件与线缆相连接，控制拉直组件连接测力组件对衔接组件进行拉拽，衔接组件将力作用于线缆处，将其进行拉直操作。
7.优选的，所述拉直组件包括通过转轴与支架相连接的杠杆，所述杠杆的一侧设置有第一吊轮组，所述杠杆远离第一吊轮组的一侧的连接有配重部；
8.所述第一吊轮组包括沿杠杆轴线对称设置的两个第一小吊轮，所述第一小吊轮通过第一连接带连接有第一大吊轮，两组所述第一大吊轮之间通过第一连杆相连接，所述第一连杆的中部为圆弧状；
9.所述配重部包括开设于杠杆内部的通孔，所述通孔的内部设置有螺纹杆，所述螺纹杆的外周套接有螺纹套，所述螺纹套的外周连接有支杆，所述支杆的两侧与第二吊轮组相连接；
10.所述杠杆的两侧开设有用于导向杆滑动的限位槽，
11.所述螺纹杆的一端连接有转盘，
12.所述衔接板的一侧设置有第二吊轮组，所述第二吊轮组的下部连接有第一挂钩，所述第一挂钩的下表面连接有支杆，所述支杆的底端面连接有砝码盘，所述砝码盘的上方设置有多组砝码。
13.优选的，所述配重部还包括设置于杠杆一侧面的刻度板，所述刻度板的外侧滑动
连接有游码。
14.优选的，所述第二吊轮组包括设置于支杆两侧的第二小吊轮，所述第二小吊轮通过第二连接带连接有第二大吊轮，两组所述第二大吊轮之间通过第二连杆相连接，所述第二连杆的中部为圆弧状，以使第一挂钩勾挂至第二连杆的中部与第二吊轮组相连接。
15.优选的，所述杠杆的上表面设置有水平尺。
16.优选的，所述底座的上表面连接有保护支架，且所述保护支架位于杠杆中部的下方，所述底座远离保护支架的一侧设置有衔接架。
17.优选的，所述测力组件包括与第一吊轮组相连接的测力计，所述测力计的上部设置有与第一连杆相连接的第二挂钩，所述测力计的下部连接有吊钩，所述吊钩的下方连接有第二螺柱，所述第二螺柱的下方设置有吊框，所述吊框的下部连接有第一螺柱，所述第一螺柱的底端面连接有勾环。
18.优选的，所述测力计的一侧连接有用于显示测力计拉力数值的显示表，所述显示表设置于支架的一侧。
19.优选的，所述衔接组件包括设置于底座上表面的两组基杆，两组所述基杆的中部设置有滑轮，所述滑轮外周连接有线绳，所述线绳的一侧连接有第三挂钩，所述线绳远离第三挂钩的一侧与勾环相连接。
20.一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪的使用方法，包括以下步骤：
21.步骤(a)、拉直仪调试前的准备：
22.步骤(a1)、计算电线电缆试件拉直所需施加的负荷，如公式(1)所示；
23.t＝k
·sꢀꢀꢀꢀ
(1)
24.式中：t—施加的负荷n；
25.k—试件拉直施加的负荷系数，k＝5n/mm2；
26.s—试件导体截面积mm2；
27.步骤(a2)、将各部分组装连接：吊钩与测力计的下部相连接，而后将第三挂钩依次穿过两组基杆的下表面，使得线绳绕接在基杆的滑轮位置，向上拉拽第三挂钩，使得杠杆受力向下方倾斜，此时将第三挂钩与电线电缆试件下端连接；
28.步骤(a3)、调节杠杆水平；
29.步骤(a31)、放置砝码：测量砝码端距支架的距离和拉力计端距支架的距离，估算砝码端距支架的距离和拉力计端距支架的距离之间的比值，而后将对应质量的砝码置于砝码盘位置；
30.步骤(a32)、调节线绳的长度：握持吊框，旋动勾环，使得第一螺柱在吊框的内部向下旋动，增大勾环与测力计之间的距离，增大或者减小线绳的长度，使其收紧或者放松，调节杠杆的倾斜角度；
31.步骤(a33)、重复步骤(a31)-(a32)，直至杠杆水平；
32.步骤(a4)、测量并读取衔接组件吊钩的力、测力计的力：放置砝码在砝码盘上，将检定合格的拉力计一端向上悬拉衔接组件的吊钩，另一端悬挂在支架上，读取拉力计的示数，记为f
′
；
33.然后将线绳的两端分别连接在测力组件和拉力计端，读取拉力计的示数，记为f；
34.步骤(a5)、测量衔接组件和测力组件间的力差值，消除衔接组件和测力组件之间
力的误差；
35.观察测力组件端力f和拉力计端力f
′
，算出力的误差δ，如公式(2)所示：
36.δ＝f-f
′ꢀꢀꢀꢀ
(2)，
37.计算测力计所需显示的力t1，如公式(3)所示：
38.t1＝t δ
ꢀꢀꢀꢀ
(3)，
39.式中：t1—测力计所需显示的力n；
40.t—施加的负荷n；
41.δ—力的误差n；
42.步骤(a6)、计算出测力计所需显示的力t1，利用杠杆原理，如公式(4)所示：
43.f1l1＝f2l2ꢀꢀꢀꢀ
(4)，
44.式中：f1—砝码端的力n；
45.l1—砝码端力臂长度mm；
46.f2—测力组件端的力n；
47.l2—测力组件端力臂长度mm；
48.令f2等于t1，估算出砝码端所需力f1.
49.步骤(a7)、计算出所需砝码的质量，如公式(5)所示；
50.f1＝mg
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
51.式中：f1—砝码端所需力n；
52.m—所需砝码的质量kg；
53.g—重力加速度，取g＝9.8n/kg；
54.步骤(b)、调试拉直仪：
55.步骤(b1)、试验线缆的连接；
56.步骤(b11)、将单根电线电缆试件上端固定在水平上支架上，吊钩与测力计的下部相连接，而后将第三挂钩依次穿过两组基杆的下表面，使得线绳绕接在基杆的滑轮位置，向上拉拽第三挂钩，使得杠杆受力向下方倾斜，此时将第三挂钩与电线电缆试件下端连接，杠杆连接第三挂钩产生向下的拉力，使得第三挂钩向下拉拽电线电缆试件；
57.步骤(b2)、杠杆平衡的调节；
58.步骤(b21)、握持吊框，旋动勾环，使得第一螺柱在吊框的内部向下旋动，增大勾环与测力计之间的距离，增大或者减小线绳的长度，使其收紧或者放松，调节杠杆的倾斜角度，观察水平尺，直至水平尺显示杠杆水平；
59.步骤(b3)、线缆负荷的施加；
60.步骤(b31)、将砝码盘上方的第一挂钩勾挂于第二吊轮组的第二连杆位置，选用约等于所需砝码组质量的砝码放置于砝码盘上，调节砝码盘的重力；
61.步骤(b32)、旋转转盘，带动螺纹杆在杠杆的通孔内部旋动，螺纹杆带动螺纹套两侧支杆在限位槽之中连接第二吊轮组前后移动；
62.步骤(b33)、在刻度板的位置左右拨动游码；
63.步骤(b34)、重复步骤(b31)-(b33)，同时观察显示表506上的示数，直至显示表506上的示数满足电线电缆所需施加的标准负荷需求；
64.步骤(c)、点燃燃烧器,调节燃气和空气的流量至规定值，并调节燃烧器的位置，使
蓝色火焰的尖端正好触及试件表面，接触点距离水平的上支架下缘475
±
5mm，同时燃烧器与试件的垂直轴线成45
±2°
的夹角，开始单根电线电缆的垂直燃烧试验。
65.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
66.本发明通过设置的拉直仪具有准确，操作方便、便携、多种方式调节拉力值、受温度影响小等特点。
67.按照gb/t 18380.12的要求，现有的固定试样的水平下支架距离金属罩底面的距离为50mm，由于每个厂家生产的固定支架形式不同，本发明底座和支架的高度为50mm，且本发明便于移动，便于携带，适用于大部分设备，适用范围广，使用方便；
68.当16mm2以上的电线电缆需要进行试验时，可以将对应规格的线鼻子装配在电线电缆的下端部，而后将第三挂钩与线鼻子相连接，既而能够适用所有规格的单根电线电缆垂直燃烧试验；
69.可以通过调节砝码组重量、杠杆力臂长短、游码位置的方式调节拉力值，多种方式调节拉力值，操作更加方便；
70.燃烧过程中可能会有温度变化导致绳的长短发生细微变化，长短变化就会使杠杆水平程度发生变化，垂直方向的绳会产生微小的水平的力，试验过程中施加的力就会变化，通过多种方式调节拉力值，使得杠杆水平能够减少燃烧过程中由于温度变化引起的误差，受温度的影响较小，具有一定的准确度。
附图说明
71.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
72.图2为本发明实施例的螺纹杆旋出结构示意图；
73.图3为本发明实施例的衔接板的通孔结构示意图；
74.图4为本发明实施例的a处结构放大示意图；
75.图5为本发明实施例的第二吊轮组结构放大示意图；
76.图6为本发明实施例的衔接组件结构放大示意图；
77.图7为本发明实施例的第一吊轮组结构放大示意图；
78.图8为本发明实施例的杠杆部分剖切结构示意图。
79.图中：1、底座；2、支架；3、拉直组件；301、杠杆；302、第一吊轮组；3021、第一小吊轮；3022、第一连接带；3033、第一大吊轮；3034、第一连杆；304、转轴；4、衔接组件；401、基杆；402、滑轮；403、线绳；404、第三挂钩；5、测力组件；501、测力计；502、第二挂钩；503、吊框；504、第一螺柱；505、勾环；506、显示表；507、吊钩；508、第二螺柱；6、衔接架；7、配重部；701、通孔；702、螺纹杆；703、螺纹套；704、导向杆；705、转盘；706、第二吊轮组；7061、第二小吊轮；7062、第二连接带；7063、第二大吊轮；7064、第二连杆；707、第一挂钩；708、支杆；709、砝码盘；710、砝码；711、刻度板；712、游码；8、水平尺；9、保护支架。
具体实施方式
80.为了便于解决现有的单根电线电缆垂直燃烧试验过程中试件可能会发生明显移动的问题，本发明提供了一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪及其使用方法。下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的发明仅
仅是本发明一部分发明，而不是全部的发明。基于本发明中的发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他发明，都属于本发明保护的范围。
81.请参阅图1-8，本发明提供了一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪，包括用于承托的底板1，底板1的上表面中部设置有作为线缆拉直支点的支架2，支架2的上表面设置有用于线缆拉拽的拉直组件3，支架2的一侧设置有用于线缆连接的衔接组件4，拉直组件3与衔接组件4之间通过测力组件5相连接；
82.将衔接组件4与线缆相连接，控制拉直组件3连接测力组件5对衔接组件4进行拉拽，衔接组件4将力作用于线缆处，将其进行拉直操作。
83.进一步的拉直组件3包括通过转轴304与支架2相连接的杠杆301，杠杆301的一侧设置有第一吊轮组302，杠杆301远离第一吊轮组302的一侧的连接有配重部7；
84.第一吊轮组302包括沿杠杆301轴线对称设置的两个第一小吊轮3021，第一小吊轮3021通过第一连接带3022连接有第一大吊轮3033，两组第一大吊轮3033之间通过第一连杆3034相连接，第一连杆3034的中部为圆弧状；
85.配重部7包括开设于杠杆301内部的通孔701，通孔701的内部设置有螺纹杆702，螺纹杆702的外周套接有螺纹套703，螺纹套703的外周连接有支杆704，支杆704的两侧与第二吊轮组706相连接；
86.杠杆301的两侧开设有用于导向杆704滑动的限位槽，
87.螺纹杆704的一端连接有转盘705，
88.衔接板701的一侧设置有第二吊轮组706，第二吊轮组706的下部连接有第一挂钩707，第一挂钩707的下表面连接有支杆708，支杆708的底端面连接有砝码盘709，砝码盘709的上方设置有多组砝码710。
89.进一步的配重部7还包括设置于杠杆301一侧面的刻度板711，刻度板711的外侧滑动连接有游码712。
90.进一步的第二吊轮组706包括设置于支杆两侧的第二小吊轮7061，第二小吊轮7061通过第二连接带7062连接有第二大吊轮7063，两组第二大吊轮7063之间通过第二连杆7064相连接，第二连杆7064的中部为圆弧状，以使第一挂钩707勾挂至第二连杆7064的中部与第二吊轮组706相连接。
91.进一步的杠杆301的上表面设置有水平尺8。
92.进一步的底座1的上表面连接有保护支架9，且保护支架9位于杠杆301中部的下方，底座1远离保护支架9的一侧设置有衔接架6。
93.进一步的测力组件5包括与第一吊轮组302相连接的测力计501，测力计501的上部设置有与第一连杆3034相连接的第二挂钩502，测力计501的下部连接有吊钩507，吊钩507的下方连接有第二螺柱508，第二螺柱508的下方设置有吊框503，吊框503的下部连接有第一螺柱504，第一螺柱504的底端面连接有勾环505。
94.进一步的测力计501的一侧连接有用于显示测力计501拉力数值的显示表506，显示表506设置于支架2的一侧。
95.进一步的衔接组件4包括设置于底座1上表面的两组基杆401，两组基杆401的中部设置有滑轮402，滑轮402外周连接有线绳403，线绳403的一侧连接有第三挂钩404，线绳403远离第三挂钩404的一侧与勾环505相连接。
96.一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪的使用方法，包括以下步骤：
97.步骤(a)、拉直仪调试前的准备：
98.步骤(a1)、计算电线电缆试件拉直所需施加的负荷，如公式(1)所示；
99.t＝k
·sꢀꢀꢀꢀ
(1)
100.式中：t—施加的负荷n；
101.k—试件拉直施加的负荷系数，k＝5n/mm2；
102.s—试件导体截面积mm2；
103.步骤(a2)、将各部分组装连接：吊钩507与测力计501的下部相连接，而后将第三挂钩404依次穿过两组基杆401的下表面，使得线绳403绕接在基杆401的滑轮402位置，向上拉拽第三挂钩404，使得杠杆301受力向下方倾斜，此时将第三挂钩404与电线电缆试件下端连接；
104.步骤(a3)、调节杠杆301水平；
105.步骤(a31)、放置砝码710：测量砝码710端距支架2的距离和拉力计端距支架2的距离，估算砝码710端距支架2的距离和拉力计端距支架2的距离之间的比值，而后将对应质量的砝码710置于砝码710盘位置；通过杠杆310力臂长短可以先测量大概的比值，比如砝码710端距支架2的距离与拉力计端距支架2的比值为10:1，施加的力比值就是1:10；
106.步骤(a32)、调节线绳403的长度：握持吊框503，旋动勾环505，使得第一螺柱504在吊框503的内部向下旋动，增大勾环505与测力计501之间的距离，增大或者减小线绳403的长度，使其收紧或者放松，调节杠杆301的倾斜角度；
107.步骤(a33)、重复步骤(a31)-(a32)，直至杠杆301水平；
108.步骤(a4)、测量并读取衔接组件4吊钩507的力、测力计501的力：放置砝码710在砝码710盘上，将检定合格的拉力计一端向上悬拉衔接组件4的吊钩507，另一端悬挂在支架2上，读取拉力计的示数，记为f
′
；
109.然后将线绳403的两端分别连接在测力组件5和拉力计端，读取拉力计的示数，记为f；
110.步骤(a5)、测量衔接组件4和测力组件5间的力差值，消除衔接组件4和测力组件5之间力的误差；
111.观察测力组件5端力f和拉力计端力f
′
，算出力的误差δ，如公式(2)所示：
112.δ＝f-f
′ꢀꢀꢀꢀ
(2)，
113.计算测力计501所需显示的力t1，如公式(3)所示：
114.t1＝t δ
ꢀꢀꢀꢀ
(3)，
115.式中：t1—测力计501所需显示的力n；
116.t—施加的负荷n；
117.δ—力的误差n；
118.步骤(a6)、计算出测力计501所需显示的力t1，利用杠杆原理，如公式(4)所示：
119.f1l1＝f2l2ꢀꢀꢀꢀ
(4)
120.式中：f1—砝码710端的力n；
121.l1—砝码710端力臂长度mm；
122.f2—测力组件5端的力n；
123.l2—测力组件5端力臂长度mm；
124.令f2等于t1，估算出砝码710端所需力f1.
125.步骤(a7)、计算出所需砝码710的质量，如公式(5)所示；
126.f1＝mg
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
127.式中：f1—砝码710端所需力n；
128.m—所需砝码710的质量kg；
129.g—重力加速度，取g＝9.8n/kg；
130.步骤(b)、调试拉直仪：
131.步骤(b1)、试验线缆的连接；
132.步骤(b11)、将单根电线电缆试件上端固定在水平上支架2上，吊钩507与测力计501的下部相连接，而后将第三挂钩404依次穿过两组基杆401的下表面，使得线绳403绕接在基杆401的滑轮402位置，向上拉拽第三挂钩404，使得杠杆301受力向下方倾斜，此时将第三挂钩404与电线电缆试件下端连接，杠杆301连接第三挂钩404产生向下的拉力，使得第三挂钩404向下拉拽电线电缆试件；
133.步骤(b2)、杠杆301平衡的调节；
134.步骤(b21)、握持吊框503，旋动勾环505，使得第一螺柱504在吊框503的内部向下旋动，增大勾环505与测力计501之间的距离，增大或者减小线绳403的长度，使其收紧或者放松，调节杠杆301的倾斜角度，观察水平尺8，直至水平尺8显示杠杆301水平；
135.步骤(b3)、线缆负荷的施加；
136.步骤(b31)、将砝码710盘上方的第一挂钩707勾挂于第二吊轮组706的第二连杆7064位置，选用约等于所需砝码710组质量的砝码710放置于砝码710盘上，调节砝码710盘的重力；
137.步骤(b32)、旋转转盘705，带动螺纹杆702在杠杆301的通孔701内部旋动，螺纹杆702带动螺纹套703两侧支杆708在限位槽之中连接第二吊轮组706前后移动；
138.步骤(b33)、在刻度板711的位置左右拨动游码712；
139.步骤(b34)、重复步骤(b31)-(b33)，同时观察显示表506上的示数，直至显示表506上的示数满足电线电缆所需施加的标准负荷需求；
140.步骤(c)、点燃燃烧器,调节燃气和空气的流量至规定值，并调节燃烧器的位置，使蓝色火焰的尖端正好触及试件表面，接触点距离水平的上支架下缘475
±
5mm，同时燃烧器与试件的垂直轴线成45
±2°
的夹角，开始单根电线电缆的垂直燃烧试验。
141.本发明的一种单根电线电缆垂直燃烧试件拉直仪及其使用方法，具有以下优点：
142.本发明通过设置的拉直仪具有准确，操作方便、便携、多种方式调节拉力值、受温度影响小等特点。
143.按照gb/t 18380.12的要求，现有的固定试样的水平下支架距离金属罩底面的距离为50mm，由于每个厂家生产的固定支架形式不同，本发明底座和支架的高度为50mm，且本发明便于移动，便于携带，适用于大部分设备，适用范围广，使用方便；
144.当16mm2以上的电线电缆需要进行试验时，可以将对应规格的线鼻子装配在电线电缆的下端部，而后将第三挂钩与线鼻子相连接，既而能够适用所有规格的单根电线电缆垂直燃烧试验；
145.可以通过调节砝码组重量、杠杆力臂长短、游码位置的方式调节拉力值，多种方式调节拉力值，操作更加方便；
146.燃烧过程中可能会有温度变化导致绳的长短发生细微变化，长短变化就会使杠杆水平程度发生变化，垂直方向的绳会产生微小的水平的力，试验过程中施加的力就会变化，通过多种方式调节拉力值，使得杠杆水平能够减少燃烧过程中由于温度变化引起的误差，受温度的影响较小，具有一定的准确度。
147.尽管已经示出和描述了本发明的发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些发明进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。